10 ans au Centre Microélectronique de Provence
Aujourd’hui est l’anniversaire des mes dix ans au Centre Microélectronique de Provence. Un bel endroit pour travailler dans une équipe mixte CEA/EMSE. L’occasion de se retourner et faire un bilan d’activité. Plus d’une dizaine d’inventions, toujours longues à mettre au point et difficilement valorisées quel que soit le niveau de maturité technologique. Cela traduit à mon avis une difficulté globale à mettre à jour des champs d’activités rentables à court terme dans un monde économique globalisé où la compétition technologique est très réactive et peut arriver de façon disruptive et de très loin.
Sonde ampérométrique ponctuelle large bande
Voici une nouvelle invention brevetée et transférable qui pourrait intéresser de nombreux électroniciens en leur faisant gagner beaucoup de temps. Il s’agit d’une sonde de courant. Elle est comparable à une sonde de tension pour oscilloscope, mais fournit un échantillonnage quantitatif du courant continu ou transitoire en un temps extrêmement court de quelques dizaines de nanosecondes.
9°C d’écart entre Gardanne et Carry-Le-Rouet ce lundi 10 juillet 2023
Voici une application amusante du thermomètre acoustique haute résolution pour smartphone.
J’ai utilisé ce soir, sur mon trajet travail-domicile, le capteur de température haute résolution pour smartphone développé ces dernières années. En l’exposant au vent par une petite ouverture de la fenêtre du véhicule et réalisant un monitoring de température haute résolution ce 1er jour de canicule sur les routes départementales entre Gardanne et Carry-Le-Rouet, entre 17h15 et 18h06.
Minus-Maxus : Application Android de la sonde de température HD
Bonjour,
Voici une nouvelle application dénommée “Minus-Maxus” disponible sur le Google Play Store qui pilote un nouveau thermomètre à thermistance fonctionnant entre -25°C et +125°C et dont la résolution atteint 0.01°C pour une précision de 0.1°C. Ce thermomètre vient épauler le thermomètre acoustique haute résolution (0.005°C) présenté dans un post précédent. Ces thermomètres se branchent sur le port jack audio du PC ou du smartphone. Ils fonctionnent sans pile, ni buzzer ni écran. Tout est fourni par le smartphone. L’application permet de monitorer la température déduite de la valeur de la résistance et de partager les données au format texte ou graphique. On peut ainsi transformer un vieux PC, tablette ou smartphone (jusqu’à Android 5) en instrument de mesure de précision.
Belles contributions d’Alice Dadou et Saad Sheikh Arshad en Projet d’Eudes 2023 et Henri Carnot, Corentin Boutin (Junior Mines Provence).
Magnétomètre ultrasonore à aiguille
Voici une nouvelle invention que j’appelle magnétomètre à aiguille pour la mesure de champs magnétiques. De par sa simplicité elle aurait pu être proposée dès la fin du 19ème siècle. Mais c’est bien une électronique du 21ème qui en tire le maximum. Est-ce qu’elle est utile? C’est toute la question.
Mesure de pression non intrusive
Voici un nouveau capteur de pression pour canalisation exploitant une méthode ultrasonore à temps de transit haute résolution. Il est quasi ponctuel, étanche et non intrusif. Comme un stylo posé sur une feuille, il est simplement mis en contact sur la canalisation via des arceaux de serrage (hum faits main…). Des impulsions ultrasonores font le tour de la canalisation et mettent en évidence ses déformations élastiques extrêmement faibles, inférieures au micron, sur des circonférences pouvant dépasser le mètre.
Capteur sismique triaxial
Voici un capteur acoustique pensé pour être posé simplement dans un sol dur. Un petit trou foré au diamètre 8 mm dans le sol ou le plafond, de préférence du béton, une cheville et une vis. On obtient un couplage fort avec les ondes sismiques et une sensibilité directionnelle azimutale et hors plan. Dans la suite logique des interfaces impactiles, ce capteur est sensible aux chutes d’objets. Avec 2 ou 3 capteurs de ce type, on peut localiser une source acoustique impulsionnelle par triangulation. Sinon tapez 3 fois le sol avec le plat de la main et cela peut déclencher une alarme. Installé au plafond, vous pourrez étudier et réduire les problèmes d’isolation acoustique entre deux appartements.
Vitrage tactile recto-verso à 3 bords libres
Nous le savons, l’effort de design et le niveau de finition contribuent grandement au succès des produits.
Voici une dalle tactile qui intègre ces exigences. Une plaque de verre épurée à 3 bords libres. Toute la technologie tactile est logée dans le piètement. Elle est pensée pour être disposée dans les espaces de communication. Le verre peut être dépoli pour diffuser une image rétro projetée. La dalle nue peut également produire le son (à suivre dans un autre post). Mais quand tout ne tient que par le socle, il vaut mieux éviter que l’utilisateur ne pousse la dalle en appuyant dessus trop fort ou ne la déclenche intempestivement compte tenu de sa grande surface active.
Vitrage impactile
Par analogie avec le mot tactile, ce néologisme que j’ai créé il y a 20 ans signifie qui “réagit à l’impact”. L’intérêt de ce type d’interaction avec un vitrage communicant réside dans la limitation de la sensibilité de la surface horizontale aux petites perturbations, telles que le toucher, l’eau, les salissures, les adhésifs ou de simples objets posés dessus. Dans le domaine de l’évènementiel, il me semblait intéressant de garder une continuité entre le réel et le virtuel.
Detection des infrasons et des ultrasons par hétérodynage
Voici un traitement du signal utilisable pour écouter les infrasons et les ultrasons. Par exemple dans le domaine infrasonore, le bruit basse fréquence d’une éolienne peut se propager sur plusieurs kilomètres. Et alors que nos oreilles n’entendent plus rien, notre corps peut réagir voire résonner à certaines des fréquences infrasonores. Voilà donc un moyen de vérifier la présence de ce type d’ondes. Également, l’applicatif peut transposer un signal ultrasonore vers les fréquences audibles. Utile pour écouter des chauves-souris… J’ai utilisé ce programme pour décaler le spectre cardiaque vers le haut d’un de mes posts précédents sur le stéthoscope piézoélectrique.
Dans la vidéo ci-jointe, je m’amuse à décaler un court sifflement de 500Hz vers les aiguës. On peut entendre le sifflement initial et le signal traité plus aiguë. Le graphe du milieu montre en bleu le spectre initial et en rouge le spectre après décalage.
L’exécutable est gratuit, mais il faut s’inscrire pour me faire un retour d’expérience.
Réalisation d’un Audiogramme et correction de la presbyacousie avec un simple casque
Avec l’écoute intensive de la musique sur smartphone, nos oreilles sont soumises à des risques de traumatismes. Voici un lien vers une petite application compilée sous Matlab pour PC Windows. Elle permet de réaliser des audiogrammes droite et gauche sur 8 ou 16 fréquences de mesures entre 63 Hz et 8 kHz. Vous pourrez sauvegarder et comparer votre audiogramme à celui d’une autre personne, par exemple votre enfant qui servira d’étalon du fait de sa jeunesse auditive ou à l’un de vos précédents audiogrammes pour votre propre suivi. La comparaison permet de calculer automatiquement une fonction de correction que vous pouvez également ajuster manuellement pour ensuite l’appliquer au casque. Un casque avec microphone peut alors se transformer en correcteur de presbyacousie à moindre coût. Le traitement du signal, encore perfectible, crée un petit décalage entre la prise de son et la restitution audio corrigée. C’est gratuit. Simplement il faut s’inscrire pour que vous puissiez me faire un retour d’expérience si vous le souhaitez.
Stéthoscope piézoélectrique + SONS
L’impression 3D a ceci de prodigieux qu’elle permet de tester aisément une idée de dispositif avec un nouveau traitement du signal associé. Voici un stéthoscope électronique fait maison fonctionnant aux limites de la sensibilité piézoélectrique. Il pourrait être branché sur un smartphone. Le problème des stéthoscopes classiques, c’est qu’ils sont très sensibles et qu’un moindre bruit peut atteindre une intensité désagréable pour le médecin, tandis que le son produit par le cœur est souvent très (presque trop) basse fréquence. Le traitement du signal consiste ici en un décalage fréquentiel vers le haut, de 100 Hz ou 200 Hz du signal cardiaque non traité. Branché sur un PC cela permet aussi de ternir compte de la fréquence de coupure basse du haut-parleur qui ne restitue presque rien si l’on ne rehausse pas les fréquences. La presbyacousie du médecin peut également limiter l’écoute.
Lunettes sonar stéréo
Voici un nouveau principe de sonar stéréo, breveté CEA, exploitable sous forme de lunettes ou masque de plongée. En usage subaquatique, le dispositif peut sonder l’intérieur des objets. Par exemple, en balayant du regard une coque de bateau, on peut écouter sélectivement les deux échos ultrasonores projetés par les lunettes qui se réfléchissent en surface mais aussi à l’intérieur des parois. La restitution stéréo droite-gauche permet alors de repérer facilement des ruptures d’impédance telles que des défauts de soudure interne. Contactez-moi si vous voulez pousser ce sujet dans votre domaine CND.
Micropompe ultrasonore
Toujours surprenant de voir l’effet macroscopique que de petits déplacements microscopiques peuvent engendrer. Ici, une vibration ultrasonore d’amplitude quelques microns est mis en contact externe avec un tube conique contenant de l’eau. Cela propulse en 2 secondes une centaine de microlitres. Le tube est simplement inséré avec un contact sec. Cela peut servir à délivrer des microdoses de produits. Me contacter en cas d’intérêt.
Electronique pour raquette de ping-pong
Voici un exemple de réveil et mise en veille de l’électronique de contrôle d’une raquette de ping-pong électronique. Son accéléromètre tri axial permet non seulement de mesurer l’orientation spatiale de la lame et son vecteur directeur au moment de la frappe, mais en tant que composant à très faible consommation électrique, il est le seul à toujours rester en fonctionnement et permet le réveil et la mise en veille de l’alimentation générale dès qu’une accélération dynamique seuil est franchie à la baisse (repos) ou à la hausse (réveil).
Mesure de force de préhension
Dans de nombreuses situations, il est utile de pouvoir mesurer une force de contact ou de préhension avec une surface pas forcément plane. La peau a ceci de magique qu’elle intègre un grand nombre de récepteurs sensoriels dans une épaisseur très limitée. Ceci nous permet de faire des caresses ou encore tenir un verre en main et trinquer sans casser le verre.
Voici un petit module de mesure de forces de contact, disposé ici dans l’épaisseur de la poignée d’une raquette.
Pulseur basse tension de laboratoire de puissance compact double voie
Voici 2 types de pulseurs/récepteurs PE62 et PE102, légers, compacts, blindés. Ils pourront séduire les acousticiens pour les mesures précises de temps de transit ou l’acquisition de réponses impulsionnelles. Ils peuvent être synchronisés précisément en réseaux pour piloter des transducteurs piézoélectriques avec lois de retard. Disposant de 2 voies et jusqu’à 60A/voie, une impédance de sortie <0.2 Ohm, et un di/dt max de 6A/ns, ils sont parfaits aussi pour les EMATs et les charges de faible impédance, même inférieures à 1 ohm
Spiromètre ultrasonore capnographe
J’entends que certaines personnes guéries du Covid-19 restent fatiguées et essoufflées pendant de longues semaines sans que l’on sache vraiment pourquoi. Pour creuser ce sujet, je propose un dispositif que j’ai dans un carton depuis 15 ans, capable de mesurer la quantité de CO2 présent dans le volume d’air expiré avec une précision de 0.1%. En principe, lorsqu’une personne est en bonne santé, elle prélève une quantité d’O2 présent dans l’air (à hauteur de 20%) et expire du CO2 en proportion variable, selon que l’échange gazeux est plus ou moins efficace, la fraction de CO2 présent dans l’air expiré peut ainsi théoriquement varier de 0% si l’échange est nul, à 20% si tout l’oxygène de l’air a été remplacé par le CO2.
Vitrage impactile géant
Financement de l’innovation :
En 1997, je me lançais dans une entreprise issue de mes travaux de thèse. Principales difficultés :
1) La difficulté d’accès au capital d’amorçage
2) L’impossibilité de faire du leasing de mes produits
Pour doper l’économie de l’innovation, je propose une solution simple.
Que les demandes de brevet délivrées en France dont l’intérêt économique est confirmé par un jury d’experts obtiennent une subvention de 1 million d’euros en cas de création d’entreprise. Cela permettrait de résoudre le financement de l’amorçage et surtout d’éviter d’affaiblir les porteurs de projet au moment où ils sont le plus vulnérables dans la mise au point de leurs produits/services. Sachant qu’il y a environ 16000 demandes de brevet en France, si seulement 10% obtiennent la subvention, cela ne représente que 1.6 milliards pour l’Etat, c’est-à-dire très peu par rapport au CICE. Mais surtout, cela permettrait de pérenniser les jeunes pousses de façon à ce qu’elles atteignent la rentabilité (le break even). Beaucoup trop de start-ups sont considérées comme des produits sur étagère revendus quelques années à peine après leur création. Il y va de l’intérêt de la nation que d’aider à les émanciper.
Lunatis : Lunettes acoustiques stéréo
Voici la première canne blanche stéréo à restitution audio. C’est un dispositif permettant de percevoir l’espace en situation aveugle en exploitant pleinement le potentiel d’analyse temps-fréquence du cerveau, en d’autres mots, réussissant à rendre compte de l’espace environnent et des contours des objets sous la forme de sons stéréo.
Pour cela les informations spatiales contenues dans les échos temporels d’un double faisceau ultrasonore collimaté sont transformées en fréquences puis convertis en signaux audio à modulation de fréquence et enfin restitués simultanément sur les oreilles droite et gauche.
Débitmètre manomètre ultrasonore
Voici une offre technologique concernant le domaine de la surveillance des réseaux d’eau potable à distance et en longue autonomie d’énergie. Elle s’inscrit dans une démarche sociétale de contrôle régulier de la qualité de service et d’économie de la ressource par détection de fuites. Le dispositif proposé se caractérise par sa compacité et la faible consommation de son module électronique (<150 µA en mode veille).
Spiromètre pour caractériser le processus d’échange gazeux
Voici un nouveau dispositif qui indique notre capacité à mobiliser nos poumons au repos et lors d’un effort. Pour médecins, pneumologues et clubs de sport.
Le Spiromètre SpirO2 mesure de façon très précise la vitesse d’écoulement du gaz dans la cellule de mesure ainsi que la quantité de CO2 présent dans l’air expiré. Il peut mesurer le débit expiratoire de pointe (DEP), le volume des poumons, et plus particulièrement la capacité à mobiliser les poumons lors d’un effort au travers de l’efficacité de l’échange gazeux entre l’oxygène inspiré et le CO2 expiré.En cela, il fournit une indication de la marge respiratoire entre une respiration suffisante apportant le niveau d’oxygène requis par le corps et le seuil de l’insuffisance respiratoire. La mesure doit être faite avant et après un effort consistant par exemple en 20 flexions pour mesurer le taux de CO2 au repos et après l’exercice. Les niveaux courants se situent autour de 3 à 3.5 % pour un individu au repos et de 4 à 10% après un exercice selon l’état des poumons.
Raquette de ping-pong électronique
Voici un projet que nous cherchons à lancer. Il s’agit d’une raquette de ping-pong connectée à destination des kinésithérapeutes et des joueurs. Elle permet de caractériser la coordination à travers des exercices pratiques. Le lien suivant donne des informations techniques. Merci pour vos retours.